Question

在密閉容器中，保持一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），已知加入1mol N₂和3mol H₂，在恒壓條件下達(dá)到平衡時生成amol NH₃，若在恒容條件下達(dá)到平衡時生成b mol NH₃．若相同條件下，達(dá)到平衡時混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變．回答下列問題：
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

．
（2）平衡常數(shù)K值越大，表明建立平衡時

ABC

（填序號）．
A．N₂的轉(zhuǎn)化率越高                         B．NH₃的產(chǎn)量越大
C．正反應(yīng)進(jìn)行得越徹底                     D．化學(xué)反應(yīng)速率越快
（3）a與b的關(guān)系是：a

＞

b（填“＞”“＜”或“=”）．
（4）填寫下表：

狀態(tài) 條件	起始時物質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）				平衡時NH3的物質(zhì)的量（mol）
	編號	X（N2）	Y（H2）	Z（NH3）
恒壓	①	1	3	0	a
	②		2.25		a
	③			2	3a

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積進(jìn)行計算；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，平衡常數(shù)K值越大，生成物的產(chǎn)量越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高；
（3）恒壓條件下反應(yīng)，與恒容條件相比，恒壓下的壓強(qiáng)大于恒容時的壓強(qiáng)，平衡向著正向移動；
（4）由于恒壓條件下，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，各組分的百分比相同，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答：解：（1）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，應(yīng)為K=故答案為：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，故答案為：

[NH3]2

[N2][H2]3

；
（2）根據(jù)K=

[NH3]2

[N2][H2]3

分析，平衡常數(shù)K值越大，生成物的產(chǎn)量越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，正反應(yīng)進(jìn)行的越徹底，故ABC正確，故選ABC；
（3）由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，恒壓時的壓強(qiáng)大于恒容條件下的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)增大，平衡向著正向移動，所以a＞b，故答案為：＞；
（4）根據(jù)反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），恒壓條件下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，所以根據(jù)氨氣的物質(zhì)的量確定需要氮?dú)狻�氫氣的物質(zhì)的量，
②達(dá)到平衡時，氨氣物質(zhì)的量與①相同，所以按照化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化成氮?dú)�、氫氣，物質(zhì)的量與①的相等，即1mol氮?dú)狻?mol氫氣；氫氣的物質(zhì)的量是2.25mol，比①少0.75mol，需要氨氣補(bǔ)充，氨氣的物質(zhì)的量為：0.75mol×

2

3

=0.50mol，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量就等于氫氣的

1

3

，即2.25mol×

1

3

=0.75mol，
故答案為：0.75；0.5；
③氨氣的物質(zhì)的量為3a，相當(dāng)于需要氮?dú)?mol、氫氣9mol，現(xiàn)在有氨氣2mol，相當(dāng)于有氮?dú)?mol、氫氣6mol，所以還需要氮?dú)?mol，氫氣3mol，
故答案為：1；3．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡移動問題，涉及平衡常數(shù)、反應(yīng)速率、平衡標(biāo)志等問題，題目難度中等，注意解題方法和技巧的積累．